“Anode-free” Zn/LiFePO4 aqueous batteries boosted by hybrid electrolyte

阳极 电解质 法拉第效率 电池(电) 电化学 材料科学 剥离(纤维) 水溶液 化学工程 电偶阳极 乙二醇 无机化学 化学 电极 冶金 复合材料 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Jingying Duan,Luofu Min,Mengqian Wu,Ting Yang,Mingming Chen,Chengyang Wang
出处
期刊:Journal of Industrial and Engineering Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:114: 317-322 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jiec.2022.07.021
摘要

Aqueous rechargeable batteries with Zn as anode directly have become prospective alternatives to conventional lithium-ion batteries. However, the growth of zinc dendrites restricts the practical application of Zn anode greatly. In addition, the use of thick zinc foil as anode also increases the total weight of the battery and impacts the whole energy density. Herein, a kind of “anode-free” Zn/LiFePO4 battery (zero-excess Zn) is designed to solve such problems, and corresponding electrolyte is optimized to ensure the electrochemical performance. As a result, ethylene glycol (EG) is added to the aqueous electrolyte with 1.5 M Zn(CF3SO3)2 and 1.5 M LiCF3SO3 as solutes, which not only improves the stability of the electrolyte, but also inhibits the growth of zinc dendrites. And the Zn/Cu batteries with 70 vol% EG/H2O hybrid electrolyte show highly reversible Zn plating/stripping process, in which the average coulombic efficiency (ACE) is as high as 99.77 % at a current density of 1 mA cm−2. In order to better adapt to the “anode-free” Zn/LiFePO4 battery system, the ratio of Zn2+ to Li+ ions in this electrolyte is further optimized, and it’s found that the battery with 2 M Zn(CF3SO3)2 + 1 M LiCF3SO3-70 vol% EG/H2O electrolyte shows the most excellent electrochemical stability, in which the capacity retention rate is 75.2 % after 100 cycles at a current density of 1 mA cm−2. Our work makes it possible for the application of aqueous “anode-free” batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
苹果完成签到 ,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
exquisite完成签到,获得积分10
2秒前
默存完成签到,获得积分10
2秒前
Preseverance完成签到,获得积分10
3秒前
jor666完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
young应助huyz采纳,获得10
4秒前
自然之云发布了新的文献求助10
5秒前
酷酷的匪完成签到,获得积分10
5秒前
Wu完成签到 ,获得积分10
6秒前
萤火之森完成签到 ,获得积分20
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
JQKing完成签到,获得积分10
12秒前
活泼的便当完成签到,获得积分10
12秒前
Boris完成签到 ,获得积分10
13秒前
小遇完成签到,获得积分10
13秒前
jiajia发布了新的文献求助10
13秒前
呵呵贺哈完成签到 ,获得积分10
13秒前
Magali应助Ann采纳,获得30
14秒前
高山流水完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
123完成签到,获得积分10
16秒前
一路硕博完成签到,获得积分10
17秒前
张星星完成签到 ,获得积分10
17秒前
滴答dddd完成签到,获得积分10
17秒前
YYJ完成签到,获得积分10
18秒前
阿飞完成签到,获得积分10
18秒前
Tacamily完成签到,获得积分10
19秒前
犇骉发布了新的文献求助10
20秒前
米多奇完成签到 ,获得积分10
21秒前
FashionBoy应助寂寞的小夏采纳,获得10
21秒前
可靠青荷完成签到,获得积分10
22秒前
秘小先儿应助自然之云采纳,获得10
23秒前
23秒前
7788完成签到,获得积分10
24秒前
英俊001完成签到 ,获得积分10
24秒前
KLED完成签到 ,获得积分10
24秒前
hakunamatata完成签到 ,获得积分10
27秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015737
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555681
关于积分的说明 11318391
捐赠科研通 3288879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812301
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027